DE10019836A1 - Rückkoppelungsschleifengesteuerte mehrstufige Aerosolentfernungsvorrichtung - Google Patents

Rückkoppelungsschleifengesteuerte mehrstufige Aerosolentfernungsvorrichtung

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Abstract

Eine Anordnung zur Entfernung von Aerosol bzw. Schwebeteilchen von Kurbelgehäusegasen, die zu einer Lufteinlaßsammelleitung zurückgeleitet werden, ist im allgemeinen gezeigt, und diese weist ein Gehäuse mit einer Gehäusewand auf, die einen oberen Teil und eine Basis mit mindestens einem Ablauf definiert. Eine Einlaßleitung erstreckt sich durch die Gehäusewand, und zwar in Verbindung mit einem Kurbelgehäuse. Eine Auslaßleitung erstreckt sich durch den oberen Teil zur Verbindung mit einer Lufteinlaßsammelleitung. Eine Trägheitstrennvorrichtung, die im allgemeinen gezeigt ist, ist an der Einlaßleitung angebracht und besitzt einen Schirm, durch den die Kurbelgehäusegase laufen, und eine Auftreffplatte zur Verringerung bzw. Behinderung der in den Gasen hängenden Schwebeteilchen. Ein Flächenelement, welches in beabstandeten Windungen gewickelt ist, um einen spiralförmigen Pfad vom Äußeren zu einem mittleren Raum zu definieren, liefert Gase von der Trägheitstrennvorrichtung zum mittleren Raum. Ein Thermoauffangrohr, welches im mittleren Raum gelegen ist, nimmt Gase auf und besitzt eine Rohrwand, durch die Gase laufen, und eine Öffnung an einem Ende zum Austritt der Gase.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine verbes­ serte Konstruktion für eine Vorrichtung, die Aerosol bzw. Schwebestoffe aus Kurbelgehäusegasen von einem Verbren­ nungsmotor zur Rückleitung in eine Lufteinlaßsammellei­ tung entfernt.
Technischer Hintergrund
Immer strenger werdende Emissionsgesetze für Verbren­ nungsmotoren haben zur Entwicklung von Vorrichtungen ge­ führt, die sowohl den Motorwirkungsgrad verbessern als auch flüchtige Emissionen in die Umwelt reduzieren. Ein Verfahren, dies zu tun, hat die erneute zyklische Einfüh­ rung von vorbeigeblasenen Gasen aus einem Kurbelgehäuse vorgesehen. Im allgemeinen behandelt dieses Verfahren die zyklische Wiederverwendung bzw. das Recycling von Gasen, die von Verbrennungsverunreinigungen gereinigt worden sind, und das Rückleiten der Gase zu einer Motorluftein­ laßsammelleitung zur erneuten Einführung in eine Brenn­ kammer. Vorrichtungen, die dieses Verfahren ausführen, weisen typischerweise eine Reihe von Ablenkmitteln mit einem Filtermedium dazwischen auf. Die Ablenkmittel ver­ ringern in verschiedener Weise die Flußrate der Gase, während die Filtermedien das Aerosol aus den Gasen ent­ fernen. Eine Vorrichtung mit dieser Konstruktion erfor­ dert einen Ersatz, wenn das Filtermedium kaputt geht, was zum Schluß eine Verringerung des Gasflusses bewirkt.
Als Alternative sind Zentrifugalvorrichtungen verwendet worden, um die vorbeigeblasenen Gase zu filtern, um in eine Lufteinlaßsammelleitung zurückgeleitet zu werden. Eine Zentrifugalvorrichtung sieht eine adäquate Filtrati­ on ohne das Vorsehen eines Filtermediums vor, welches ka­ putt gehen kann. Jedoch weist die Vorrichtung bewegliche Teile auf, die einen Ersatz erfordern, wenn sie abgenutzt sind.
Eine Vorrichtung, die die erforderliche Filtration aus­ führen kann, ohne entweder kaputt zu gehen oder sich ab­ zunutzen ist gegenüber dem Stand der Technik vorzuziehen.
Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung überwindet die bei bekannten Filtern zu findenden Schwierigkeiten durch Erzeugung ei­ ner mehrstufigen Filteranordnung. Die Anordnung der vor­ liegenden Erfindung zur Entfernung von Aerosol aus Kur­ belgehäusegasen, die zu einer Lufteinlaßsammelleitung zu­ rückgeleitet werden, weist ein Gehäuse mit einer Gehäuse­ wand auf, die einen Oberteil und eine Basis mit minde­ stens einem Ablauf definiert. Eine Einlaßleitung er­ streckt sich durch die Gehäusewand, die mit einem Kurbel­ gehäuse in Verbindung steht. Eine Auslaßleitung erstreckt sich durch den oberen Teil zur Verbindung mit einer Lufteinlaßsammelleitung. Ein Trägheitsseparator bzw. eine Trägheitstrennvorrichtung ist an der Einlaßleitung ange­ bracht und hat einen Schirm, durch den die Kurbelgehäuse­ gase laufen, und eine Auftreffplatte zum verhindern, daß Aerosol in den Gasen hängen bleibt. Ein Flächenelement, welches in beabstandeten Windungen gewickelt ist, um ei­ nen spiralförmigen Pfad vom Äußeren zu einem mittleren Raum zu definieren, liefert Gase von dem Trägheitssepara­ tor zum mittleren Raum. Ein Thermoauffangrohr, welches im mittleren Raum gelegen ist, nimmt Gase auf und hat eine poröse Wand, damit Gase dorthin durchlaufen, und ein Rohr, welches sich an einem Ende zum Austritt der Gase öffnet.
Die Erfindung weist auch ein Verfahren auf, um ein Aero­ sol von den Kurbelgehäusegasen zu trennen. Die Schritte der Trennung des Aerosols von den Kurbelgehäusegasen wei­ sen den ersten Schritt, das Hindurchleiten der Gase durch einen Schirm und das Auftreffen der Gase auf einer Auf­ treffplatte auf, um zu verhindern, daß das Aerosol in den Gasen hängen bleibt. Der zweite Schritt weist das Zirku­ lieren der Gase in einem spiralförmigen Pfad zu einem zentralen Raum auf, um das Aerosol von den Gasen zu ent­ fernen. Der letzte Schritt weist die Filterung der Gase durch einen Filter auf, der in dem mittleren Raum ange­ ordnet ist. Die gereinigten Gase werden darauffolgend zu einer Lufteinlaßsammelleitung zur Wiedereinleitung in die Brennkammer zurückgeleitet.
Die vorliegende Erfindung ergibt einen verbesserten Ent­ fernungswirkungsgrad gegenüber dem Stand der Technik durch Verwendung von getrennten Filtrationsstufen. Zu­ sätzlich sieht die Verwendung von Ablaufoptionen, die hier beschrieben sind, und zwar verbunden mit einem Mo­ torsumpf, eine periodische oder kontinuierliche Spülung des Filtrats vor, und zwar ohne eine manuelle Ersetzung oder Reinigung zu erfordern. Auch reduziert die Abwesen­ heit von mechanischen Teilen, die innerhalb eines Zentri­ fugalfilters verwendet werden, die Notwendigkeit für eine Instandhaltung oder eliminiert diese. Schließlich sieht das Weglassen von Filtermedien eine länger haltbare in­ standhaltungsfreie Vorrichtung vor.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden leicht offensichtlich, wenn diese besser verständlich wird durch Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gesehen wird, in denen die Figuren folgendes darstellen:
Fig. 1 eine Seitenansicht der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine Draufsicht der Innenseite der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 eine isometrische Ansicht einer Diffusionsbat­ terie; und
Fig. 4 eine Ansicht eines Thermoauffangrohrs.
Bester Weg zur Ausführung der Erfindung
Mit Bezug auf die Figuren, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile in den verschiedenen An­ sichten anzeigen, ist eine Anordnung zur Entfernung von Aerosol bzw. Schwebeteilchen aus den Kurbelgehäusegasen, die zu einer Lufteinlaßsammelleitung zurückgeleitet wer­ den, im allgemeinen bei 10 gezeigt, wobei sie ein Gehäuse 11 aufweist, und zwar mit einer Gehäusewand 12, die einen Oberteil 14 und eine Basis 16 mit ersten, zweiten und dritten Abläufen 18, 19 und 21 definiert. Eine Einlaßlei­ tung 20 erstreckt sich durch die Gehäusewand 12 und steht in Verbindung mit einem Kurbelgehäuse (welches nicht ge­ zeigt ist). Eine Auslaßleitung 24 erstreckt sich durch den Oberteil 14 zur Verbindung mit einer Lufteinlaßsam­ melleitung. Die Auslaßleitung 24 weist eine (nicht ge­ zeigte) Vakuummodulationsvorrichtung auf, um die Größe des Vakuums zu steuern, die auf das Kurbelgehäuse aufge­ bracht wird. Es wird in Betracht gezogen, daß die Vor­ richtung ein Drosselventil ist, um eine Drucksteuerung zwischen der Lufteinlaßsammelleitung (Vakuumseite) und dem Kurbelgehäuse aufrecht zu erhalten.
Eine Trägheitstrennvorrichtung bzw. ein Trägheitssepara­ tor 26 ist an der Einlaßleitung 20 angebracht und hat ei­ nen Schirm 28, durch den die Kurbelgehäusegase laufen, und eine Auftreffplatte 30, um zu verhindern, daß Aerosol bzw. Schwebeteilchen oder ein Sprühnebel in den Gasen hängt. Das Aerosol wird von den Kurbelgehäusegasen ge­ trennt durch Leiten der Gase durch den Schirm 28 und Auf­ treffen der Gase auf der Auftreffplatte 30, um das in den Gasen hängende Aerosol zu bremsen. Beispielsweise hängt sowohl festes als auch flüssiges Aerosol in den Kurbelge­ häusegasen, während es mit vergleichsweise hoher Ge­ schwindigkeit läuft. Es wird verhindert, daß sehr großes Aerosol bzw. Schwebestoffe in die Anordnung eintreten, und zwar durch den Schirm 28. Große Schwebestoffe in der Größenordnung von 2-3 Mikrometern werden durch den Schirm 28 laufen. Diese größeren Aerosol- bzw. Schwebestoffgrö­ ßen kollidieren mit der Auftreffplatte 30 aufgrund des Momentes bzw. des Impulses, der sich von der Flußrate der Gase ableitet. Nach dem Auftreffen erfolgt ein Impulsver­ lust und die Schwebestoffe werden aus den Gasen entfernt. Die Gase laufen um die Auftreffplatte 30 herum, was einen Verlust von ungefähr 25% der ursprünglichen Flußge­ schwindigkeit bewirkt, und zwar abhängig von der Schwebe­ stoffgröße, die zu entfernen ist. Kleinere Schwebestoffe werden in den Gasen hängenbleiben und werden um die Auf­ treffplatte 30 mit den Gasen zusammen herumlaufen.
Ein Trägheitsseparator bzw. ein Trägheitstrennvorrichtung 26 ist in Verbindung mit dem ersten Ablauf 18, um das von den Gasen getrennte Aerosol zu verringern. Aufgrund der Gravitationskräfte fallen abgetrennte Schwebestoffe auf den ersten Ablauf 18, der unter der Trägheitstrennvor­ richtung 26 gelegen ist. Diese Schwebestoffe sammeln sich über dem ersten Ablauf 18, hängend in einer Spülstufe, die im folgenden beschrieben wird.
Ein Flächenelement 32 ist in beabstandeten Windungen ge­ wickelt, um einen spiralförmigen Pfad vom Äußeren zu ei­ nem mittleren Raum 34 zu definieren, um Gase von der Trägheitstrennvorrichtung 26 zum mittleren Raum 34 zu leiten. Somit werden die Gase in dem spiralförmigen Pfad zu dem mittleren Raum 34 zirkuliert, um das Aerosol bzw. die Schwebestoffe aus den Gasen zu entfernen. Diese Vor­ richtung, die im allgemeinen als Diffusionsbatterie be­ zeichnet wird, verringert weiter die Flußrate der Gase, in dem sie die Gase zwingt, entlang des spiralförmigen Pfades zu laufen. Restliche Schwebestoffe von bis zu 0,1 Mikrometern Größe werden von den Gasen entfernt, wenn sie auf das Flächenelement 32 der Diffusionsbatterie auftref­ fen. Aufgrund der Gravitationskräfte fallen die entfern­ ten Schwebestoffe zur Basis 17, um durch den zweiten Ab­ lauf 21 abzulaufen. Ein alternatives Ausführungsbeispiel würde den Ablauf 21 nicht haben, und das Aerosol bzw. die Schwebestoffe würden durch den Ablauf 19 ablaufen bzw. gespült werden. Es liegt auch im Umfang dieser Erfindung, daß man nur einen Ablauf und ein Sammelbecken hat, was die Notwendigkeit für die Abläufe 18 und 21 umgehen wür­ de. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel jedoch werden zu­ mindest zwei Abläufe verwendet. Eine Distanz 42 zwischen jedem aufeinanderfolgenden spiralförmigen Flächenelement 32 wird durch die Flußrate der Gase und die Größe der Schwebestoffe definiert, die in den Gasen bleiben. Die Distanz 42 kann eingestellt werden, um die Abtrennung zu optimieren, und zwar abhängig davon, ob ein Motor relativ reine oder relativ schmutzige Kurbelgehäusegase erzeugt. Es wird in Betracht gezogen, daß das Substrat aus Teflon hergestellt wird, um Vorteile aus den elektrophoretischen Effekten der aufgeladenen Schwebestoffe zu ziehen, um die Aerosol- bzw. Schwebeteilchendiffusion zu verbessern. Je­ doch können andere gleichfalls wirksame Substrate verwen­ det werden.
Ein Thermoauffangrohr 36, welches im mittleren Raum 34 gelegen ist, nimmt die Gase auf und hat eine poröse Rohr­ wand 38, damit die Gase dort hindurch laufen, und eine Rohröffnung 40 an einem Ende. Der Auslaß 24 durch den oberen Teil 14 ist in Verbindung mit der Öffnung 40 zum Austritt der Gase. Entsprechend werden die Gase durch ei­ nen Filter gefiltert, der von der porösen Rohrwand 38 de­ finiert wird, die in dem mittleren Raum 34 angeordnet ist. Nach der Filtration werden die Gase zu einer Lufteinlaßsammelleitung zurückgeleitet. Es wird in Be­ tracht gezogen, daß die Porengröße 0,2 Mikrometer ist. Jedoch können unterschiedliche Porengrößen verwendet wer­ den, um unterschiedliche Einlaßsammelleitungsanforderun­ gen zu erfüllen. Die Abmessungen der Rohrwand 38 werden durch die erforderliche Gasflußrate und die maximal zu­ lässige Druckdifferenz zwischen der Innenseite und der Außenseite des Rohrs 36 definiert. Zusätzlich wird in Be­ tracht gezogen, daß die Rohrwand 38 aus rostfreiem Stahl ist, jedoch nicht unter Ausschluß anderer Materialien. Ein Sinterprozeß, der die Aufheizung von pulverförmigem Stahl vorsieht, um ein festes Substrat zu bilden, ist be­ sonders zur Herstellung der porösen Rohrwand 38 vorzuzie­ hen. Der Sinterprozeß wird Poren zur Folge haben, die bis zu 42% der Rohrwand 38 ausmachen.
Das Thermoauffangrohr 36 weist einen Kühler 44 auf, um die Temperatur des Thermoauffangrohrs 36 zu reduzieren und eine Kondensation auf der Rohrwand 38 zu bewirken. Ein Peltier-Effekt-Kühler wird zur Verringerung der Tem­ peratur der Rohrwand 38 in Betracht gezogen, wobei jedoch nicht andere Bauarten von Kühlern ausgeschlossen sind. Der Kühler 44 weist Anschlüsse 46 auf, die an der Rohr­ wand 38 befestigt sind. Der Kühler 44 verringert die Tem­ peratur der Rohrwand 38 von der ursprünglichen Temperatur der Gase, die ungefähr die Temperatur des Kurbelgehäuses ist, zu einem Bereich von 50 bis 60 Grad Fahrenheit. Die verringerte Temperatur der Rohrwand 38 kühlt die Gase am Filter im mittleren Raum 34, was die Kondensation von Feuchtigkeit und niedrig siedenden Kohlenwasserstoffen bewirkt, die in den Gasen hängen. Die Kondensation wird sowohl an den Innenoberflächen als auch den Außenoberflä­ chen der Rohrwand 38 auftreten. Zusätzlich streift die kondensierte Feuchtigkeit weiter Schwebestoffe aus den Gasen. Die akkumulierte Kondensation, die das Gewicht der abgestreiften Schwebestoffe trägt, wird die Rohrwand 38 hinunterlaufen und sich an der Basis 16 des Gehäuses 11 sammeln.
Das Thermoauffangrohr 36 weist eine Steuervorrichtung 48 auf, und zwar in Verbindung mit dem Kühler 44, um die Temperatur des Thermoauffangrohrs 36 abzufühlen, um die Temperatur innerhalb eines Soll-Bereiches zu halten. Eine Proportional-Integral-Derivativ (PID-)Steuervorrichtung wird in Betracht gezogen, um die Temperatur der Rohrwand 38 innerhalb des erwünschten Bereiches zu halten. Ein Temperaturfühler 50, der an der Rohrwand 38 angebracht ist, steht in Verbindung mit der Steuervorrichtung, um die Temperatur der Rohrwand 38 zu steuern. Entsprechend signalisiert die Steuervorrichtung 48 dem Kühler, daß er Einstellungen für die Temperatur der Rohrwand 38 macht, wie in der Technik bekannt.
Das Thermoauffangrohr 36 weist eine erste Dichtung 52 am oberen Ende des Rohrs 36 auf, und eine zweite Dichtung 54 am unteren Ende des Rohrs 36. Die zwei Dichtungen 52, 54 verhindern, daß Gase ins Innere des Rohrs 36 eintreten, ohne daß sie zuerst durch die Rohrwand 38 gelaufen sind. Entsprechend dichtet die erste Dichtung 52 das obere Ende des Rohrs 36 zum oberen Teil 22 ab, und die zweite Dich­ tung 54 dichtet das untere Ende des Rohrs 36 zur Basis 16 ab. Eine O-Ringdichtung wird in Betracht gezogen, wobei jedoch andere Bauarten von Dichtungen nicht ausgeschlos­ sen sind.
Das Thermoauffangrohr 36 ist in Verbindung mit dem zwei­ ten Ablauf 19, um Aerosol bzw. Schwebestoffe und Strö­ mungsmittel ablaufen zu lassen, die aus den Gasen abgezo­ gen wurden. Die Basis 16 des Gehäuses 11 hat eine koni­ sche Form mit einer nach unten weisenden Spitze 17. Der zweite Ablauf 19 ist an der Spitze 17 der Basis 16 gele­ gen. Zusätzlich fallen Schwebestoffe, die entfernt wur­ den, während die Gase durch die Diffusionsbatterie zirku­ lieren, zur Basis 16 aufgrund von Gravitationskräften. Die Schwebestoffe fließen entlang der Basis 16 durch den spiralförmigen Pfad und sammeln sich an der Spitze 17 über dem zweiten Ablauf 21. Das Kondensat und die Schwe­ bestoffe, die sich am unteren Ende des Rohrs 36 gesammelt haben, laufen zu einem Motorsumpf durch den zweiten Ab­ lauf 19 ab.
Der erste Ablauf 18 weist ein erstes Ventil 56 auf, der zweite Ablauf 19 weist ein zweites Ventil 58 auf, und der dritte Ablauf 21 weist ein drittes Ventil 59 auf, um Schwebestoffe und Strömungsmittel ablaufen zu lassen, die aus den Gasen extrahiert wurden. Die Schwebestoffe und Strömungsmittel, die aus den Gasen extrahiert wurden, werden durch die Abläufe 18, 19 und 21 ausgespült. Die Abläufe 18, 19 und 21 sind mit einem Motorsumpf verbun­ den, in den die Schwebestoffe und Strömungsmittel abge­ leitet werden. Die Ventile 56, 58 und 59 nehmen die Ein­ gabe vom Motor auf, um sich zu öffnen, um Strömungsmittel und extrahierte Schwebestoffe ablaufen zu lassen, wenn der Motor abschaltet. Es wird in Betracht gezogen, daß die Ventile 56, 58 und 59 entweder elektronisch oder elektromagnetbetätigt sind, jedoch wird irgendein automa­ tisches Ventil ausreichen. Somit ist die Anordnung selbstreinigend und erfordert keine Entfernung oder ir­ gendeinen Ersatz.
Ein zusätzliches Ausführungsbeispiel für die Abläufe 18, 19 und 21 weist parallele (nicht gezeigte) Ablaufleitun­ gen auf, die von den ersten und zweiten Abläufen 18, 19 und 21 herkommen und zum Kurbelgehäuse unter den niedrig­ sten Motorölpegel zurückkehren. Der Öldruck im Kurbelge­ häuse verhindert, daß die Gase vom ersten Ablauf 18 durch die Abläufe 19 und 21 zurückfließen. Dies erleichtert das Eliminieren der Ventile 56, 58 und 59.
Die Erfindung ist in veranschaulichender Weise beschrie­ ben worden, und es sei bemerkt, daß die Ausdrucksweise, die verwandt worden ist, beschreibend anstatt einschrän­ kend sein soll.
Offensichtlich sind viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung im Lichte der obigen Lehren möglich. Es sei daher bemerkt, daß innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche, wobei die Bezugszeichen nur zur Bequemlichkeit vorgesehen sind und nicht in irgendei­ ner Weise einschränkend sein sollen, die Erfindung anders als insbesondere hier beschrieben ausgeführt werden kann.
Industrielle Anwendbarkeit
Diese Erfindung ist nützlich zum Vorsehen einer Filtrati­ on für Kurbelgehäusegase von einem Verbrennungsmotor zur Wiedereinleitung in eine Lufteinlaßsammelleitung. Die Schwebestoffentfernungsvorrichtung eliminiert die Notwen­ digkeit, Filtermedien zu ersetzen, und eine Instandhal­ tung durchzuführen, und zwar durch Vorsehen der Mittel zum Spülen von Partikelfiltrat. Verschiedene Stufen von einer mechanischen Filtration wirken in Kombination mit strategisch beabstandeten Abläufen zur Spülung bzw. Rei­ nigung des Partikelfiltrates in einem Motorsumpf.
Die oben dargelegte Beschreibung offenbart die gegenwär­ tig bevorzugten Ausführungsbeispiele dieser Erfindung. Variationen und Modifikationen an den offenbarten Ausfüh­ rungsbeispielen werden dem Fachmann offensichtlich wer­ den, wobei diese nicht notwendigerweise vom Kern und Um­ fang der Erfindung abweichen. Der Umfang des rechtlichen Schutzes, der dieser Erfindung gegeben ist, kann nur durch Studium der folgenden Ansprüche bestimmt werden.

Claims (27)

1. Anordnung zur Entfernung von Aerosol bzw. Schwebe­ stoffen aus Kurbelgehäusegasen, die zu einer Lufteinlaßsammelleitung zurückgeleitet werden, wobei die Anordnung folgendes aufweist:
ein Gehäuse mit einer Gehäusewand, die einen Ober­ teil definiert, und mit einer Basis mit zumindest einem Ablauf,
eine Einlaßleitung, die sich durch die Gehäusewand erstreckt, um mit einem Kurbelgehäuse in Verbindung zu stehen,
eine Auslaßleitung, die sich durch den oberen Teil erstreckt, und zwar zur Verbindung mit einer Lufteinlaßsammelleitung;
eine Trägheitstrennvorrichtung bzw. einen Trägheits­ separator, der an der Einlaßleitung angebracht ist und einen Schirm besitzt, durch den die Gase laufen, und der eine Auftreffplatte besitzt, um das Aerosol bzw. die Schwebestoffe zu beschränken, die in den Gasen hängen,
ein Flächenelement, welches in beabstandeten Windun­ gen gewunden ist, um einen spiralförmigen Pfad vom Äußeren zu einem mittleren Raum zu definieren, und zwar zum Leiten von Gasen von der Trägheitstrennvor­ richtung zum mittleren Raum, und
ein Thermoauffangrohr, welches in dem mittleren Raum gelegen ist, um Gase aufzunehmen, wobei das Rohr ei­ ne poröse Wand besitzt, damit Gase dort hindurchlau­ fen, und eine Öffnung an einem Ende zum Austritt der Gase.
2. Anordnung nach Anspruch 1, die einen Deckel auf­ weist, der den oberen Teil des Gehäuses schließt.
3. Anordnung nach Anspruch 1, wobei die Trägheitstrenn­ vorrichtung mit dem ersten Ablauf verbunden ist, um Schwebestoffe zu verringern, die von den Gasen ge­ trennt wurden.
4. Anordnung nach Anspruch 1, wobei die poröse Wand ein zylindrisches Rohr ist.
5. Anordnung nach Anspruch 1, wobei das Thermoauffan­ grohr einen Kühler aufweist, um die Temperatur des Thermoauffangrohrs zu verringern und eine Kondensa­ tion auf der Rohrwand zu bewirken.
6. Anordnung nach Anspruch 5, wobei das Thermoauffan­ grohr eine Steuervorrichtung in Verbindung mit dem Kühler aufweist, um die Temperatur des Thermoauffan­ grohrs abzufühlen, um die Temperatur innerhalb eines Soll-Bereiches zu halten.
7. Anordnung nach Anspruch 6, wobei das Thermoauffan­ grohr eine erste Dichtung am oberen Ende des Rohrs aufweist.
8. Anordnung nach Anspruch 7, wobei das Thermoauffan­ grohr eine zweite Dichtung am unteren Ende des Rohrs aufweist.
9. Anordnung nach Anspruch 8, wobei das Thermoauffan­ grohr in Verbindung mit dem zweiten Ablauf ist, um Schwebestoffe und Strömungsmittel abzuleiten, die von den Gasen extrahiert wurden.
10. Anordnung nach Anspruch 1, wobei die Basis des Ge­ häuses eine Kegelform mit einer nach unten weisenden Spitze hat.
11. Anordnung nach Anspruch 10, wobei der erwähnte zwei­ te Ablauf an der Spitze der Basis gelegen ist.
12. Anordnung nach Anspruch 1, die weiter erste und zweite Abläufe aufweist, wobei der erste Ablauf ein erstes Ventil aufweist, und wobei der zweite Ablauf ein zweites Ventil aufweist, um Schwebestoffe und Strömungsmittel ablaufen zu lassen, die aus den Ga­ sen extrahiert wurden.
13. Anordnung nach Anspruch 12, die einen dritten Ablauf aufweist, um Schwebestoffe und Strömungsmittel von den Gasen abzuleiten, die durch das Flächenelement zirkuliert werden.
14. Verfahren zur Trennung von Aerosol bzw. Schwebestof­ fen von Kurbelgehäusegasen, welches folgende Schrit­ te aufweist:
Leiten der Gase durch einen Schirm und Auftreffen­ lassen der Gase auf einer Auftreffplatte, um die Schwebestoffe zu begrenzen bzw. zu bremsen, die in den Gasen hängen,
Zirkulieren der Gase in einem spiralförmigen Pfad zu einem Mittelraum zur Entfernung von Schwebestoffen aus den Gasen,
Filtern der Gase durch einen Filter, der in dem mittleren Raum angeordnet ist, und
Rückleiten der Gase zu einer Lufteinlaßsammellei­ tung.
15. Verfahren nach Anspruch 14, welches den Schritt auf­ weist, die Gase bei dem Filter in dem mittleren Raum zu kühlen.
16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Schritt des Kühlens der Gase das Kondensieren von Feuchtigkeit in den Gasen aufweist.
17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei der Schritt des Kondensierens von Feuchtigkeit in den Gasen das Ab­ streifen von Schwebestoffen aus den Gasen aufweist.
18. Verfahren nach Anspruch 17, welches den Schritt auf­ weist, Schwebestoffe und Feuchtigkeit wegzuspülen bzw. ablaufen zu lassen, die aus den Gasen extra­ hiert wurden, und zwar durch mindestens einen Ab­ lauf.
19. Anordnung zur Entfernung von Schwebestoffen an Kur­ belgehäusegasen, die zu einer Lufteinlaßsammellei­ tung zurückgeleitet werden, wobei die Anordnung fol­ gendes aufweist:
ein Gehäuse mit einer Gehäusewand, mit einem Ober­ teil und einer Basis, die einen inneren Hohlraum de­ finieren,
mindestens einen Ablauf, der mit dem inneren Hohl­ raum in Verbindung steht,
eine Einlaßleitung, die sich durch die Gehäusewand in den Hohlraum erstreckt, wobei die Einlaßleitung zur Verbindung mit einem Kurbelgehäuse geeignet ist,
eine Trägheitstrennvorrichtung bzw. einen Trägheits­ separator benachbart zur Einlaßleitung, um die Schwebestoffe zu bremsen bzw. zu verringern, die in den Gasen hängen, wobei das erwähnte abgefangene bzw. verringerte Aerosol oder die Schwebestoffe in den ersten Ablauf eintreten,
eine Diffusionsbatterie mit einem kreisförmigen Pfad zur Verlangsamung der Gase und zum sequentiellen Fallenlassen bzw. Ausfällen von Schwebestoffen von verringerter Größe, wenn sich das Gas verlangsamt, wobei das Gas in die Diffusionsbatterie eintritt und entlang des kreisförmigen Pfades zu einem mittleren Raum fließt,
ein Thermoauffangrohr, welches in dem mittleren Raum gelegen ist, um Gase aufzunehmen, wobei das Thermo­ auffangrohr eine poröse Wand besitzt, damit Gase dort hindurchlaufen, und eine Öffnung, die mit der Auslaßleitung zum Austritt der Gase in Verbindung steht.
20. Anordnung nach Anspruch 19, wobei der Oberteil eine Auslaßleitung aufweist.
21. Anordnung nach Anspruch 19, wobei die poröse Wand ein zylindrisches Rohr ist.
22. Anordnung nach Anspruch 19, wobei das Thermoauffan­ grohr einen Kühler aufweist, um die Temperatur des Thermoauffangrohrs zu verringern, und um eine Kon­ densation an der Rohrwand zu bewirken.
23. Anordnung nach Anspruch 22, wobei das Thermoauffan­ grohr eine Steuervorrichtung aufweist, und zwar in Verbindung mit dem Kühler, um die Temperatur des Thermoauffangrohrs abzufühlen, um die Temperatur in­ nerhalb eines Soll-Bereiches zu halten.
24. Anordnung nach Anspruch 23, wobei das Thermoauffan­ grohr eine erste Dichtung an einem oberen Ende des Rohrs aufweist.
25. Anordnung nach Anspruch 24, wobei das Thermoauffan­ grohr eine zweite Dichtung am unteren Ende des Rohrs aufweist.
26. Anordnung nach Anspruch 19, wobei die Basis des Ge­ häuses eine kegelige Form mit einem nach unten wei­ senden Scheitel bzw. einer Spitze besitzt.
27. Anordnung nach Anspruch 26, wobei der mindestens ei­ ne Ablauf an der Spitze bzw. am Scheitelpunkt der Basis gelegen ist.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20217601U1 (de) * 2002-11-14 2004-04-01 Hengst Gmbh & Co.Kg Filter mit elektromagnetischem Ablaufventil mit zwei Durchlassöffnungen
DE102005061477A1 (de) * 2005-12-22 2007-07-05 Audi Ag Vorrichtung zur Ölabscheidung
EP2471588A1 (de) * 2011-01-04 2012-07-04 Mann + Hummel GmbH Vorrichtung zur Abscheidung von Flüssigkeiten aus Gasen
DE102013204392A1 (de) 2013-03-13 2014-09-18 Awas Ag Verfahren und Abscheider zum Gewinnen und Abscheiden von Tropfen aus feuchten Luft-/Gas-Gemischen
WO2017207335A1 (en) * 2016-06-01 2017-12-07 Volvo Truck Corporation A crankcase ventilation system for an internal combustion engine

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7332010B2 (en) * 2002-04-16 2008-02-19 Tm Industrial Supply, Inc. High pressure filter/separator and locking mechanism
US20070086900A1 (en) * 2005-10-13 2007-04-19 Teng-Fu Chen Air barrel of air compressor
US7299690B2 (en) * 2006-04-26 2007-11-27 Caterpillar Inc. Particulate sampling system and method
DE102012005289A1 (de) * 2012-03-15 2013-09-19 Alantum Europe Gmbh Aerosolabscheider
JP5928110B2 (ja) * 2012-04-09 2016-06-01 アイシン精機株式会社 サイクロン式オイル分離装置
CN103912499A (zh) * 2013-01-06 2014-07-09 吴昊 全封闭螺旋通道及尾部微通道的油气分离器
CN114025863A (zh) * 2019-06-25 2022-02-08 应用材料公司 真空前级管道中用于颗粒收集的高效率捕捉器
IT202000004759A1 (it) 2020-03-06 2021-09-06 Marzio Spinelli Separatore per un fluido gassoso
CN115430245B (zh) * 2022-09-29 2024-02-23 上海协微环境科技有限公司 一种粉尘捕捉装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1917606A (en) * 1930-04-11 1933-07-11 Donald A Sillers Separator
US3087474A (en) * 1961-10-31 1963-04-30 Catha Ralph Harris Oil vapor condenser
US3654748A (en) * 1970-02-26 1972-04-11 Worthington Corp Multistage liquid and gas separator
GB8703314D0 (en) * 1987-02-13 1987-03-18 Process Scient Innovations Air/oil separator
US5058440A (en) 1990-09-04 1991-10-22 Caterpillar Inc. Gas sampling device and dilution tunnel used therewith
US5582002A (en) 1994-06-29 1996-12-10 Pattas; Konstantin Method of and an apparatus for controlled regeneration of a diesel soot filter
DE9410668U1 (de) 1994-07-02 1994-08-18 Filterwerk Mann + Hummel GmbH, 71638 Ludwigsburg Kurbelgehäuse für Brennkraftmaschinen
US5479907A (en) 1994-07-12 1996-01-02 Walker, Jr.; Robert A. Combination in-line air-filter/air-oil separator/air-silencer with preseparator
US5507268A (en) 1994-09-08 1996-04-16 Schlattl; Alice Device for removing oil and/or soot from a stream of air, gas and or vapor, particularly for use in combustion engines
DE19508967C2 (de) 1995-03-13 1997-04-03 Daimler Benz Ag Entlüftungsvorrichtung für das Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine
US5542402A (en) 1995-04-05 1996-08-06 Ford Motor Company Positive crankcase ventilation system with a centrifugal oil separator
US5499616A (en) 1995-05-22 1996-03-19 Dresser Industries, Inc. Crankcase pressure regulation system for an internal combustion engine
JP3314850B2 (ja) 1995-08-11 2002-08-19 本田技研工業株式会社 内燃機関のブローバイガスのブリーザ構造
US5617834A (en) 1996-03-05 1997-04-08 Ford Motor Company Air-oil separator for a crankcase ventilation system in an internal combustion engine
US5697349A (en) 1996-12-04 1997-12-16 Caterpillar Inc. Blowby mist separator and regulator system for an enclosed crankcase

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20217601U1 (de) * 2002-11-14 2004-04-01 Hengst Gmbh & Co.Kg Filter mit elektromagnetischem Ablaufventil mit zwei Durchlassöffnungen
DE102005061477A1 (de) * 2005-12-22 2007-07-05 Audi Ag Vorrichtung zur Ölabscheidung
DE102005061477B4 (de) * 2005-12-22 2010-04-08 Audi Ag Vorrichtung zur Ölabscheidung
EP2471588A1 (de) * 2011-01-04 2012-07-04 Mann + Hummel GmbH Vorrichtung zur Abscheidung von Flüssigkeiten aus Gasen
DE102013204392A1 (de) 2013-03-13 2014-09-18 Awas Ag Verfahren und Abscheider zum Gewinnen und Abscheiden von Tropfen aus feuchten Luft-/Gas-Gemischen
WO2017207335A1 (en) * 2016-06-01 2017-12-07 Volvo Truck Corporation A crankcase ventilation system for an internal combustion engine
US11028742B2 (en) 2016-06-01 2021-06-08 Volvo Truck Corporation Crankcase ventilation system for an internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
US6752856B1 (en) 2004-06-22
SE0001493D0 (sv) 2000-04-26
JP2000328923A (ja) 2000-11-28
SE0001493A0 (en) 2000-10-30

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